36.2楔形量计算法的盾构管片选型

隧道盾构法施工中的管片选型盾构法施工作为现代隧道施工比较先进的科学的方法，具有对围岩扰动小、速度快、作业安全、建成后投入运行早等优点。

在盾构法施工中采用预制钢筋砼块（管片）做为永久支护，或永久支护的一部分。

目前常用的是将管片分为左、右转弯环和标准环三种类型。

管片生产可以由专门从事砼制品的厂家提前制作，从而缩小施工用地、加快施工速度，特别对于城市中昂贵的地价、工期相对较短具有重大的意义，同时也使施工工厂化成为可能。

笔者根据从事盾构施工的经验和心得体会，对盾构施工中管片选型问题进行一下讨论。

一、管片与隧道线路隧道设计线路的特征决定了管片拼装成环后横断面的走向，同时也在总量上限制了管片在一个施工合同中的类型分布。

1、曲线地段曲线地段应根据线路的曲线要素、纵向坡度的大小、不同衬砌环的组合特征（楔形量、锥度、偏移量等）来决定要安装的管片类型。

线路所要求提供的圆心角：α＝180L／πR式中：L—一段线路中心线的长度；R—线路曲线半径。

K块（封顶块）不同位置时管片锥度的计算：β＝2arctg(δ×cosθ／2D)式中: β—管片成环后的锥度。

标准环为0。

δ—转弯环楔形量，即转弯环管片12：00时水平方向内外宽度差。

D—管片外径。

θ—K块所在位置对应的角度。

我们追求的是X环不同类型及封顶块的组合提供的锥度β′和X环管片长线路所需要的圆心角α相等的X环不同类型的组合，管片选型时应按这种组合为基准来实施。

如广州地铁二号线越三区间隧道盾构工程中左转弯曲线：R=399.863m, δ=50mm, D=6000mm, 通过计算L12+T+L1+T为最佳组合。

（备注：L12为左转弯12：00，T为标准环，装L1是满足线路为下坡及管片环与环间错缝拼装的要求。

）2、直线地段直线地段原则上装标准环，只是在适当的时候靠转弯环来完成线路的纵向坡度，以及调整盾构机掘进过程中偏移中线的纠偏量。

二、管片与盾构机姿态1、盾构机姿态决定管片选型盾构机姿态在某种程度上决定了管片选型。

管片选型与拼装昆明地铁晓东村至世纪城站区间，沿途经过华洋五金机电城，雨龙村等，城中建筑多为二至七层结构。

我们在管片拼装时主要面临着350m小半径的难题，在管片选型我们要时刻注意油缸的行程与盾尾间隙，在推进的过程中还要考虑转弯对管片的损害。

在这个区间我们的管片采用的时候通用型管片，所以我们在管片选型时可以不用考虑选用左弯环、右弯环或者是通用环。

每一环共有6块管片，分别为B1\B2\B3\L1\L2\K块，管片的最小楔形量为零，最大楔形量为37.2mm。

盾构机共有16组油缸，其中K块由一个油缸顶着，其余每块由三组油缸顶着。

在盾构机推进的过程中盾体接着管片的反作用力前进。

所以管片的拼装决定着盾构机的姿态以及盾构机的走向。

管片是在尾盾进行拼装，所以在盾构机推进时，不合理的拼装会与尾盾有摩擦，有肯能将管片损坏。

所以在拼装管片时，管片应该尽量垂直于盾构机轴线，使盾构机的推进油缸的撑靴能垂直贴在管片上，这样可以使管片受力均匀，掘进时不会事管片破损。

同时也要兼顾管片与盾尾的间隙，使其控制在55mm，这样的缘由有以下两点：第一、盾尾间隙过大，在同步注浆时由于注浆的压力在3bar左右，浆液容易将盾尾脂冲破，造成漏浆，空隙填充不饱满，地面一起沉降；第二、盾尾间隙过小，盾尾上的盾尾刷紧贴管片，在推进过程中，盾尾刷在前进，容易将盾尾刷刮坏，造成漏浆，或者将管片损坏，在盾尾托出管片时地下水从管片破损处流进，后果不堪设想。

盾构机在推进时应该尽量根据设计路线进行掘进，避免产生不必要的偏差。

在实际掘进过程中，盾构机因为地质不均，推理不均等原因，盾构机的姿态经常会偏离隧道的设计路线，当盾构机在偏离设计路线进行纠偏时，要特别注意管片型号的选择，避免因为盾尾间隙过小造成管片的破损。

如果盾构机偏离设计路线时，在纠偏的过程中不要过急，为了保证盾尾密封，盾尾钢丝刷密封工作的良好，同时也为了保证管片的不受损坏，纠偏过程不应该有太大的调整，一环的纠偏值应该控制在8mm内，否则管片的便宜量跟不上盾构机的纠偏量，盾尾会挤坏管片。

362楔形量计算法盾构管片选型楔形量计算法作为盾构管片选型的一种方法，是一种相对简单而有效的方法。

在盾构施工中，楔形量是指盾构管片在施工过程中对地层的扰动程度，它与盾构施工的顺利进行和管片的选型有着密切的关联。

通过计算楔形量，可以选择适合施工地层条件的管片类型，从而保证盾构施工的质量和安全。

楔形量的计算方法主要包括体积法和位移法两种。

下面将分别介绍这两种方法的计算原理和步骤。

1.体积法：体积法是通过计算管片中位于土体中的楔形体积来确定楔形量的大小。

计算的步骤如下：(1)将土体按照盾构施工的步骤划分为一系列薄片，计算每个薄片的楔形体积。

(2)将每个薄片的楔形体积相加，得到总体的楔形体积。

(3)根据管片类型和楔形体积，选择合适的管片类型。

2.位移法：位移法是通过计算盾构推进时地层位移的大小来确定楔形量的大小。

计算的步骤如下：(1)分析盾构推进过程中地层的位移规律。

(2)根据地层位移与盾构推进距离的关系，计算出盾构推进过程中地层的总位移。

(3)根据总位移和管片类型，确定合适的管片类型。

在进行楔形量计算时，需要考虑以下因素：1.地层性质：地层的力学性质和稳定性是选择管片类型的重要依据。

常见的地层类型包括软土、弱固结土、黏性土等，每种地层类型对盾构推进的影响是不同的。

2.盾构机参数：盾构机的推进力、盾构机的外径等参数也会对楔形量的计算结果产生影响。

因此，在进行计算时需要准确测量和掌握这些参数。

3.管片类型：不同类型的管片具有不同的楔形体积和位移特征。

因此，选择合适的管片类型也是确定楔形量的重要因素。

通过楔形量的计算，可以根据施工地层的情况选择合适的管片类型。

合理选择管片类型可以保证盾构施工的安全和质量，提高施工效率。

同时，楔形量的计算方法也可以作为盾构施工设计和监测的参考依据，为工程的顺利进行提供支持。

城市轨道盾构隧道管片选型及技术要点发布时间：2021-06-22T10:06:34.840Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：席鹏[导读] 摘要：在我国快速发展过程中，轨道交通建设在不断加快，轨道交通的建设有助于缓解城市交通压力，为中心城区与周边郊区提供联系通道。

中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司湖北省武汉市 430000摘要：在我国快速发展过程中，轨道交通建设在不断加快，轨道交通的建设有助于缓解城市交通压力，为中心城区与周边郊区提供联系通道。

根据城市对于地铁工程的要求，多采用快线A+型车，最高时速140km/h，施工中盾构隧道工程较为关键，普遍使用到内径5.5m的管片。

考虑到盾构施工的质量要求，有必要从工程实例出发，围绕管片选型、施工技术等方面做深入的探讨。

关键词：管片选型；拼装；楔形量引言在我国进入21世纪快速发展的新时期，经济在迅猛发展，社会在不断进步，地铁隧道工程施工工法主要包括明挖法、浅埋暗挖法以及盾构法。

其中明挖法隧道施工主要适用于场地开阔、地表建筑物稀少、地面道路交通要求较低的地区;浅埋暗挖法最初由王梦恕院士提出，适用于埋深较浅地铁隧道的施工作业，并在北京地铁复兴门折返线工程中成功应用;盾构法是一种能够适用于多种复杂水文地质条件的地铁区间隧道主流暗挖工法。

自18世纪英国在伦敦泰晤士河首次采用盾构工法修建隧道以来，经过近一个世纪的发展，盾构法隧道修建技术己发展成为几乎可以适用于任何水文地质条件的施工工法，并在公路、铁路、水利水电、城市轨道交通等多方面得到了广泛应用。

由于盾构法对施工区域环境扰动小、地层适应性强以及施工快速安全可控，己成为世界各国修建地铁区间隧道的主流施工工法，对于穿越江海等地表水体的水下隧道修建，盾构工法具有其天然优势。

1盾构法隧道的发展历史与现状目前我国经济持续快速发展，基础建设进程日益加快，城市地铁隧道、铁路隧道、公路隧道、引水隧洞、城市地下路等隧道及地下工程的建设正迎来高速发展期。

盾构管片选型和安装在盾构法施工中，管片的选型和安装好坏直接影响着隧道的质量和使用寿命。

本文根据广州地铁三号线实际施工情况，就盾构管片选型和安装技术做总结分析。

一、工程概况客～大盾构区间分为两条平行的分离式单线圆形盾构隧道，总长度为3016.933米，管片生产与安装2011环。

管片外径6000mm，内径5400mm，宽度1500mm，防渗等级S10，砼C50。

依据配筋将管片分为A、B、C三类，C类配筋最高、B类配筋最低；管片的楔形量38mm，分左转、右转、标准三类。

二、管片的特征1、管片的拼装点位本区间的管片拼装分10个点位，和钟表的点位相近，分别是1、2、3、4、5、7、8、9、10、11。

管片划分点位的依据有两个：管片的分块形式和螺栓孔的布置。

拼环时点位尽量要求ABA（1点、11点）形式。

在广州盾构隧道管片要求错缝拼装，相邻两环管片不能通缝。

管片拼装点位有很强的规律，管片的点位可划分为两类，一类为1点、3点、5点、8点、10点；二类为11点、2点、4点、7点、9点。

同一类管片不能相连，例如1点后不能跟3、5、8、10这四个点位，只能跟11、2、4、7、9五个点位。

在成型隧道里两联络通道之间的奇数管片是同一类，偶数管片是同一类。

选管片的规律如下图1：图1（竖列表示拼装好的管片，横向：√-表示可选后续的管片；×-表示不可选后续的管片）2、隧道管片排序鉴于管片拼装的规律性，所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序，并根据设计，模拟出联络通道和泵房位置，管片拼到联络通道处时，点位要正好和设计点位符合，否则联络通道位置会被改变。

在本工程中，是从左线始发，第325、326环处是联络通道，此处拼装点位是11点，将标准块A3块拼到洞门位置。

盾构始发时的负环是6环，1环零环。

从负环到325环共332环，第325环是11点，相当于第332环是11点，那么负环第一环点位应该是1点，或3点、5点、8点、10点。

盾构隧道管片选型及拼装论述陈永志发表时间：2018-05-18T17:02:53.547Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：陈永志[导读] 摘要：目前盾构施工已遍及国内各省，盾构施工已成为一个巨大的市场。

中铁十二局集团第二工程有限公司 030032摘要：目前盾构施工已遍及国内各省，盾构施工已成为一个巨大的市场。

盾构施工过程中盾构管片的选型配置及拼装直接影响到成型隧道质量的好坏，在盾构施工过程中需把控好前期管片排版选型、盾构负环拼装基准环的安装精度、推进过程科学理论结合盾构姿态进行盾构管片合理化选型拼装，各因素有机集合施工才能铸造精品工程，以南宁地铁泥水盾构施工为列对管片选型及拼装进行详解。

关键词：楔形量；曲线段转弯环数量；基准环；油缸行程；盾构间隙1、工程概况创业路站～安吉客运站区间右线长1323.221m，线间距为14～18.7m，覆土11.4~27.7m。

在平面上，区间出创业路站后沿振兴路直线向东,并经R=2000和R=1200的圆曲线后直线进入安吉客运站；在纵断面上，区间右线由南向北分别通过YCK2+310.796～YCK2+360为2‰下坡（49.204m）、YCK2+360～YCK2+850为28‰下坡（490m）、YCK2+850～YCK3+100为13.372‰下坡（250m）、YCK2+100～YCK3+580为26.6‰上坡（480m）、YCK3+580～YCK3+634.017为2‰上坡（54.017m）进入安吉客运站，区间隧道设计为“V”形坡。

管片采用3A＋1B＋1C＋1K的分块方式，即每环管片分6个单元，3个标准块，2个邻接块和1个封顶块组成，管片间设橡胶止水带，衬砌环间采用错缝拼装。

管片分为两种，即标准环和转弯环，左、右转弯环为满足区间曲线施工和隧道纠偏时利用，标准环与转弯环配合使用就可以拼装各种线性的隧道。

管片的型号分为标准环（P）、左弯环（L）和右弯环（R），转弯环为单面楔形环，楔形量为38mm。